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城门洞型隧道围岩变形场分布规律分析与预测模型研究

菅强  
【摘要】: 本文着眼于施工信息化的飞速发展,针对城门洞型地下洞室的设计施工现状,在前人的研究基础上继续前进。吸收已有的成果并进一步开发功能更全面、性能更完善、界面更友好的智能化围岩变形预测系统,加快施工信息化的步伐。 本文研究工作的主要内容可归纳为以下四个方面: (一)应用BP神经网络,建立无断层影响的、可预测任意变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、洞室埋深、洞跨、高跨比、侧压力系数条件下洞周围岩变形的预测模型,对无断层影响时各因素对地下洞室变形稳定性的影响规律进行研究。 (二)采用前人关于断层对洞室变形影响的研究成果,针对《地下洞室围岩应力场变形场仿真分析平台》(版本1.0)的适用对象仅为特定尺寸的地下洞室的局限性进行改进,使之不再受洞室尺寸的限制,成为可以对单断层影响下的、任意围岩类型、尺寸的地下洞室变形稳定性进行预测的系统,适用范围迅速扩大。 (三)在前人关于受双断层影响的地下洞室稳定性规律分析的基础上进行深化研究,通过大量的数值仿真试验,应用BP神经网络,建立受双断层影响的、可预测任意变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、洞室埋深、洞跨、高跨比、侧压力系数的预测模型,对双断层影响时各因素对地下洞室变形稳定性的影响规律进行研究。 (四)将所有的研究成果应用VB和FORTRAN语言进行综合系统研发,开发一套集无断层、单断层、双断层洞室围岩变形预测系统的智能化分析平台软件,并以拉西瓦地下厂房为例详细讲解了该软件的操作步骤,将理论最终推向了实际,接受实践检验。


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